JP2019154008A - 立体画像表示装置、液晶ディスプレイの表示方法、および液晶ディスプレイのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合において、ローカルディミングを行う場合に、立体画像内の輝度ムラを抑制する。【解決手段】立体画像表示装置は、複数の光源が配置された照明部と、入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する制御部と、を備える。【選択図】図7
Description
本発明の一態様は、立体画像表示装置、液晶ディスプレイの表示方法、および液晶ディスプレイのプログラムに関する。
近年、平面(2次元)画像に加え、立体視(3次元)画像を表示可能な立体画像表示装置の普及が進んでいる。非特許文献1に記載されているように、立体視画像を表示する方法は様々あるが、立体視画像を表示する方法としては、ユーザに眼鏡を装着させる方法と、ユーザに眼鏡を装着させない方法とに大別される。
ユーザに眼鏡を装着させる方法としては、例えば、右眼用画像と左眼用画像を交互に立体画像表示装置の表示面に表示し、液晶シャッタを搭載した眼鏡を用いて右眼用画像と左眼用画像とを分離して、それぞれの眼に表示し、立体と認識させる方法がある。更に、ユーザに眼鏡を装着させる他の方法としては、偏光方向が直交する右眼用画像と左眼用画像とを同時に表示し、左右の偏光方向が異なる眼鏡で左画像と右画像に分離して、それぞれの眼に表示し、立体と認識させる方法がある。
ユーザに眼鏡を装着させない方法としては、パララックスバリア方式(視差バリア方式)やレンティキュラ方式がある。これらの方式は、視線の視差分割方式を利用して立体視画像を表示する方法である。パララックスバリア方式(視差バリア方式)およびレンティキュラ方式は、右眼用画像および左眼用画像を一つの表示面に表示させるが、例えば、それらのうちの1つの方式であるパララックスバリア方式を用いた立体画像表示装置では、液晶パネル(表示画面)のユーザ側に、パララックス(視差)バリアを備えることにより、右眼用画像を右眼だけに入力させ、左眼用画像を左眼だけに入力させる。そのため、この立体画像表示装置において、右眼用画像と左眼用画像との間には視差がつき、ユーザに立体を認識させることができる。一方、レンティキュラ方式では、前記方式のパララックスバリアに代えてレンズを備え、そのレンズによって、右眼用画像を右眼だけに入力させ、左眼用画像を左眼だけに入力させるように、光の進行方向を制御することにより、右眼用画像と左眼用画像との間に視差をつけ、ユーザに立体を認識させる。
パララックスバリア方式およびレンティキュラ方式の両方式において、ユーザの視点がずれると、右眼および左眼のそれぞれに入力される光線がずれ、当該光線のズレ量により、右眼用画像が左眼に入力され、左眼用画像が右眼に入力されてしまう、いわゆる、“逆視”の問題がある。その対策として、パララックスバリア方式では、視点(もしくは顔)をトラッキングし、トラッキングしている位置によって右眼用画像および左眼用画像の表示位置とパララックスバリアによるバリアラインの位置を入れ替えて逆視にならないようにする方法がある。
さらに、三次元ディスプレイであっても、通常の表示では、二次元の画像コンテンツを表示する二次元ディスプレイとして使用される場合が多い。しかしながら、パララックスバリア方式を採用した立体画像表示装置において、二次元の画像コンテンツを表示すると、2眼式では、解像度が1/2になってしまう問題がある。また、多眼式(多数の視点に対応し、多眼の数が多くなればなるほど、運動視差にも対応する)では、その視点数nにより、解像度が1/nになる問題がある。この問題のため、パララックスバリア方式の立体画像表示装置は、二次元画像の表示時に、解像度を低下させないように、パララックスバリアにオン・オフの切替機能を付ける場合がある。
例えば、特許文献1の表示装置は、パララックスバリアとして、TFT(thin film transistor)液晶パネルを備える。表示装置は、パララックスバリアとしてTFT液晶パネルを用いた場合、階調表示は必要ないため、オンとしての白(透明)と、オフとして黒(遮蔽)とを切り替える。また、TFT液晶パネルは、画素のようなマトリックス状ではなく、天地方向を長手方向とするストライプ状のバリアを形成するように動作する。更に、パララックスバリアとしてのTFT液晶パネルにおけるオン・オフを高い精度で制御することにより、逆視に対応するように、バリアの位置をずらすことができる。
ところで、TV放送される映像の高画質化のため、HDR(High Dynamic Range)として、HNKおよびBCCがHLG(Hybrid Log-Gamma)方式を提案し、ドルビーがPQ(Perceptual Quantizer)方式を提案し、普及してきている。HDRは、従来方式(SDRと呼ばれることもある)の輝度出力が100nitsであるのに対して、1000nitsから10000nitsまでの輝度を出力できる規格となっている。そのため、HDRに対応する液晶ディスプレイの仕様として、最大輝度が1000nits以上、且つ黒輝度が0.05nits以下(CR 2万:1)の基準を満たす必要がある。このため、HDRに対応する液晶ディスプレイは、ローカルディミング制御が可能なバックライトを備えることが多い。このローカルディミング方式の液晶ディスプレイでは、そのバックライトを複数のエリアに分割し、分割されたエリア単位で各光源の発光輝度を制御する。
一方、TV放送のHDRの普及の影響を受け、パーソナルコンピュータ向けのディスプレイや、他のモニタにもHDRの技術を要求されるようになってきており、今後、各表示装置に普及していく可能性がある。
岸本俊一、「3Dディスプレイと液晶技術−液晶が拓く究極のディスプレイ−」、EKISYO(日本液晶学会学会誌),Vol.5,No 1,PP3−19,2001
ローカルディミング方式の液晶ディスプレイではバックライトを複数のエリアに分割して、各エリアの光源の発光輝度はその表示画像によって変化させる。ローカルディミング方式の場合、表示面における各画素の輝度は、
“表示面における注目画素の輝度”=“注目画素の周りの各光源の光から注目画素に寄与する輝度の総和”ד液晶パネルの注目画素の透過率”
となるように、バックライトの各光源の発光輝度および液晶パネルの画素の透過率が見積られる。このようなバックライトの制御は、ローカルディミング制御と呼ばれる。
“表示面における注目画素の輝度”=“注目画素の周りの各光源の光から注目画素に寄与する輝度の総和”ד液晶パネルの注目画素の透過率”
となるように、バックライトの各光源の発光輝度および液晶パネルの画素の透過率が見積られる。このようなバックライトの制御は、ローカルディミング制御と呼ばれる。
しかしながら、パララックスバリア方式で立体画像を表示する表示装置で、且つ、ローカルディミング制御を行う液晶ディスプレイでの表示において、背景と、当該背景から手前の立体との間に輝度差がある画像を表示する場合に、表示する画像によって、表示面上の立体画像に輝度ムラがでる場合がある。例えば、図16(a)のように、黒色の背景画像の手前側に、グレー色の丸画像(丸内がある同一の高輝度中間調階調)を含む立体画像を表示した場合に、丸画像内を同一の輝度で表示面上に表示させたいにもかかわらず、図16(b)に示すように、表示面上の丸画像内に輝度ムラが発生してしまう。図16は、従来における立体画像の一例を示す図である。
図17は、パララックスバリアがない場合における従来のローカルディミング制御を行った右眼用画像および左眼用画像のパララックスバリア無しでの画面表示を示す図である。パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合、1つの画面に右眼用画像および左眼用画像を表示させ、その画面の前面(ユーザ側)に置いたパララックスバリアによって、ユーザの左右それぞれの眼に対応する画像しか視覚できないように、左眼には右眼用画像を、右眼には左眼用画像を、バリアし、表示する。たとえば、図16(a)のように背景画像の手前に丸画像がある立体画像を表示させる場合、パララックスバリアを取り除くと、図17のような右眼用画像および左眼用画像が1つの画表示面に同数の縦ライン毎交互に表示される。
ローカルディミング方式のディスプレイにおいて、各光源の発光輝度は、当該各光源に対応するエリア内に含まれる画素の輝度(表示面に表示させたい輝度)により決定される。
第1の光源に対応するエリアA100−1には、右眼用画像の丸画像を表示する画素と、左眼用画像の丸画像を表示する画素とが含まれる。第1の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)と、左眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)との平均値(100)により算出される。前文における括弧内の数字は、輝度値の一例である。
第2の光源に対応するエリアA100−2には、右眼用画像の背景を表示する画素と、左眼用画像の丸画像を表示する画素とが含まれる。第2の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の背景を表示する画素の輝度値(50)と、左眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)との平均値(50)により算出される。
第3の光源に対応するエリアA100−3には、右眼用画像の丸画像を表示する画素と、左眼用画像の背景を表示する画素とが含まれる。第3の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度(値(100)と、左眼用画像の背景を表示する画素の輝度値(0)との平均値(50)により算出される。
以上より、エリアA100−1、−2、および−3に対応するそれぞれの光源は、互いに発光輝度が異なる。
第1の光源に対応するエリアA100−1には、右眼用画像の丸画像を表示する画素と、左眼用画像の丸画像を表示する画素とが含まれる。第1の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)と、左眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)との平均値(100)により算出される。前文における括弧内の数字は、輝度値の一例である。
第2の光源に対応するエリアA100−2には、右眼用画像の背景を表示する画素と、左眼用画像の丸画像を表示する画素とが含まれる。第2の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の背景を表示する画素の輝度値(50)と、左眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度値(100)との平均値(50)により算出される。
第3の光源に対応するエリアA100−3には、右眼用画像の丸画像を表示する画素と、左眼用画像の背景を表示する画素とが含まれる。第3の光源の発光輝度値は、例えば、右眼用画像の丸画像を表示する画素の輝度(値(100)と、左眼用画像の背景を表示する画素の輝度値(0)との平均値(50)により算出される。
以上より、エリアA100−1、−2、および−3に対応するそれぞれの光源は、互いに発光輝度が異なる。
図18は、パララックスバリアがない場合における従来のローカルディミング制御を行った右眼用画像および左眼用画像のパララックスバリア無しでの画面表示において、液晶パネル面における右眼用画素と左眼用画素の輝度を説明するための図である。
図17を参照して説明したように、エリアA100−1に対応する光源の発光輝度はそれぞれ異なり、さらに、注目画素の周囲の複数の光源が注目画素の輝度に影響を及ぼすため、右眼用画素に影響を及ぼす光源の発光輝度の総和:Aと、当該右眼用画素に対応する左眼用画素に影響を及ぼす光源の発光輝度の総和:Bとは異なる。
図17を参照して説明したように、エリアA100−1に対応する光源の発光輝度はそれぞれ異なり、さらに、注目画素の周囲の複数の光源が注目画素の輝度に影響を及ぼすため、右眼用画素に影響を及ぼす光源の発光輝度の総和:Aと、当該右眼用画素に対応する左眼用画素に影響を及ぼす光源の発光輝度の総和:Bとは異なる。
右眼用画素と左眼用画素とを表示面において同じ輝度で表示させるために、右眼用画素に対応する液晶パネルの画素の透過率:C、および右眼用画素に対応する液晶パネルの画素の透過率:Dを制御する必要がある。すなわち、右眼用画素の輝度:A×透過率:Cと、左眼用画素の輝度:B×透過率:Dと、を同じになるように制御する必要がある。しかしながら、液晶パネル画素の透過率は、非線形的で離散的であり、且つ、透過率の制御範囲が限られているので、パネル画面上の右眼用画素の輝度は、A×C=aとなり、パネル画面上の左眼用画素の輝度は、B×D=bとなり、aとbとは同じ輝度とはならない場合がある。このことから、表示面における丸画像の輝度にムラが発生してしまう。
特に、図18に示したように、表示面における輝度が一様なエリアA100−1に含まれる画素のバックライトからの光から見積もられる輝度の総和:Aと、表示面における画素の輝度に大きな差があるエリアA100−2に含まれる画素のバックライトからの光から見積もられる輝度の総和:Bが大きくことなるため、同じ輝度を出力する画素において、表示面における画素の輝度を2つのエリア間で同じにすることが困難になる。
図19は、立体画像を表示した場合においてユーザに知覚される画素の輝度について説明するための図である。立体画像の場合において、立体画像の右眼用画像と左眼用画像とが1つの画面に、視差によって異なった位置に表示されている。ユーザが認識する表示面における画素の輝度は、下記の式のように、右眼用画素と左眼用画素の平均の輝度として知覚される。
表示における注目画素の輝度
=(注目画素に対応する右眼用画像内の画素の輝度+注目画素に対応する左眼用画像内の画素の輝度)/2
すなわち、図18を参照して説明したように、パネル画面上における右眼用画素の輝度はaであり、右眼用画素に対応する左眼用画素の輝度はbであるとすると、ユーザに知覚される表示面上の画素の輝度:cは、以下のようになる。
c=(a+b)/2
したがって、表示面における画素の輝度:cは、本来であれば知覚させたい表示面における画素の輝度:aとは異なる。この輝度差の変化の仕方が不自然な変化となり、輝度ムラが顕著(不自然)になってしまう。
表示における注目画素の輝度
=(注目画素に対応する右眼用画像内の画素の輝度+注目画素に対応する左眼用画像内の画素の輝度)/2
すなわち、図18を参照して説明したように、パネル画面上における右眼用画素の輝度はaであり、右眼用画素に対応する左眼用画素の輝度はbであるとすると、ユーザに知覚される表示面上の画素の輝度:cは、以下のようになる。
c=(a+b)/2
したがって、表示面における画素の輝度:cは、本来であれば知覚させたい表示面における画素の輝度:aとは異なる。この輝度差の変化の仕方が不自然な変化となり、輝度ムラが顕著(不自然)になってしまう。
さらに、液晶ディスプレイの場合、視野角特性があり、ローカルディミング方式の液晶ディスプレイで、表示面上の正面から見た輝度を同じにした画素でもバックライトの光源の発光輝度が違うエリアの場合、同じ輝度を出力する画素において、液晶パネルの透過率が異なり、表示面の正面から見た画像の輝度は同じになるが、視野角を付けた場合は、視野角に応じて画像の輝度差が大きくなるため、表示面における画像の輝度は同じにはならない。
更に、パララックスバリア方式のディスプレイでは、左右の画像で異なる角度の光線をそれぞれの眼に認識させる表示方式のため、上記視野角による輝度差が顕著になる。
本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合において、ローカルディミング制御を行う場合に、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる、立体画像表示装置、液晶ディスプレイの表示方法、および液晶ディスプレイのプログラムを提供することを目的としている。
上記の課題を解決するため、本発明の一態様の立体画像表示装置は、複数の光源が配置された照明部と、入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する制御部と、を備える。
上記の課題を解決するため、本発明の一態様の液晶ディスプレイの表示方法は、複数の光源が配置された照明部と、入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイの表示方法であって、前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する。
上記の課題を解決するため、本発明の一態様の液晶ディスプレイのプログラムは、複数の光源が配置された照明部と、入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイのプログラムであって、前記液晶ディスプレイのコンピュータに、前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割させるとともに、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御させる。
本発明の一態様によれば、パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合において、ローカルディミング制御を行う場合に、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。
以下、本発明を適用した立体画像表示装置、液晶ディスプレイの表示方法、および液晶ディスプレイのプログラムを、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
(立体画像表示装置1の全体構成)
図1は、第1の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。立体画像表示装置1は、パララックスバリア方式による立体表示を行うと共に、ローカルディミング制御によりバックライトを駆動するものである。立体画像表示装置1は、例えば、バックライト10(照明部)と、液晶パネル20(透過部)と、パララックスバリア30(バリア部)とを備える。液晶パネル20は、バックライト10からユーザ側に配置される。パララックスバリア30は、液晶パネル20からユーザ側に配置される。パララックスバリア30のユーザ側は、立体画像表示装置1における表示面である。
(立体画像表示装置1の全体構成)
図1は、第1の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。立体画像表示装置1は、パララックスバリア方式による立体表示を行うと共に、ローカルディミング制御によりバックライトを駆動するものである。立体画像表示装置1は、例えば、バックライト10(照明部)と、液晶パネル20(透過部)と、パララックスバリア30(バリア部)とを備える。液晶パネル20は、バックライト10からユーザ側に配置される。パララックスバリア30は、液晶パネル20からユーザ側に配置される。パララックスバリア30のユーザ側は、立体画像表示装置1における表示面である。
バックライト10は、複数の光源を含む。複数の光源のそれぞれは、立体画像表示装置1における表示面を複数に分割したエリアのうち少なくとも一つのエリアに対応して、配置される。複数に分割されたエリアそれぞれは、立体画像表示装置1に入力された映像データに基づいて、各エリア内の光源の発光輝度が制御される。
液晶パネル20は、バックライト10から到来する光を画素ごとに透過する。液晶パネル20は、画素に対応した透過率を含む液晶パネルデータとバックライト10の対応するエリアの光源の発光輝度情報に基づいて、画素ごとの透過率を変化させる。液晶パネル20は、パララックスバリア方式で立体視することができる立体画像を表示する。立体画像は、ユーザの左眼だけで視認される左眼用画像と、ユーザの右眼だけで視認される右眼用画像とを含む。液晶パネル20は、右眼用画素と左眼用画素とを、表示面において天地方向と直交する方向に交互に表示させる。
パララックスバリア30は、例えば、TFT液晶パネルである。パララックスバリア30は、天地方向を長手方向とする線状のバリアラインを等間隔で生成する。これにより、パララックスバリア30は、バリアライン間に、画像を視認することができるスリットを形成する。パララックスバリア30は、スリットを介して、左眼用画像をユーザの左眼のみに視認させ、右眼用画像をユーザの右眼のみに視認させる。
(パララックスバリア方式による立体表示)
図2は、パララックスバリア方式により立体画像を表示させることを説明するための図である。立体画像表示装置1が、背景画像が黒色画像であって、背景よりもユーザ手前側に位置する白い球を物体画像として含む立体画像P1を表示させることを考える。左眼用画像P2は、視差の分だけ表示面の右側に物体画像を視認させる画像となる。右眼用画像P3は、視差の分だけ表示面の左側に物体画像を視認させる画像となる。左眼用画像P2および右眼用画像P3における点線は、立体画像P1において物体画像を視認させる位置を表す。液晶パネル20は、左眼用画像P2および右眼用画像P3に基づいて画素ごとに透過率が制御される。液晶パネル20は、パララックスバリア30により左右の眼のそれぞれに対してバリアされる位置を除く領域に左眼用画像P2および右眼用画像P3を含む表示画像P4を表示させる。これにより、左眼用画像P2はパララックスバリア30を介してユーザの左眼で視認され、右眼用画像P3はパララックスバリア30を介してユーザの右眼で視認される。
図2は、パララックスバリア方式により立体画像を表示させることを説明するための図である。立体画像表示装置1が、背景画像が黒色画像であって、背景よりもユーザ手前側に位置する白い球を物体画像として含む立体画像P1を表示させることを考える。左眼用画像P2は、視差の分だけ表示面の右側に物体画像を視認させる画像となる。右眼用画像P3は、視差の分だけ表示面の左側に物体画像を視認させる画像となる。左眼用画像P2および右眼用画像P3における点線は、立体画像P1において物体画像を視認させる位置を表す。液晶パネル20は、左眼用画像P2および右眼用画像P3に基づいて画素ごとに透過率が制御される。液晶パネル20は、パララックスバリア30により左右の眼のそれぞれに対してバリアされる位置を除く領域に左眼用画像P2および右眼用画像P3を含む表示画像P4を表示させる。これにより、左眼用画像P2はパララックスバリア30を介してユーザの左眼で視認され、右眼用画像P3はパララックスバリア30を介してユーザの右眼で視認される。
図3は、画像が立体として視認されることを説明するための図である。ユーザが立体画像表示装置1の表示面を見た場合において、左眼のみで左眼用画像として表示した物体と、右眼のみで右眼用画像として表示した物体とが同じ物体である場合、ユーザは、当該物体o1が表示面よりも手前に存在する立体画像を視認することができる。一方で、立体画像表示装置1により平面画像を表示面に表示した場合、平面画像として表示された物体o2は、表示面に存在するものとして視認される。ユーザが立体物としての物体o1を視認するための視線の角度θ1は、ユーザが平面物としての物体o2を視認するための視線の角度θ1よりも大きい。従って、立体物としての物体o1を視認する場合の視野角は、平面物としての物体o2を視認する場合の視野角よりも、大きくなっている。
(ローカルディミング方式によるバックライト制御)
図4は、ローカルディミング方式によるバックライト制御および液晶パネル画素の透過率制御について説明するための図である。ローカルディミング制御は、バックライトを複数のエリアに分割し、分割したエリアごとにバックライト110の各光源の発光輝度を入力された画像によって制御する技術である。以下、ローカルディミング方式によるバックライト制御の最小単位となる1つのエリアを、単に「エリア」と記載する。このために、バックライト110は、例えば、エリアに対応して少なくとも一つの光源を備える。立体画像表示装置1は、例えば、HDR入力画像D10を取得した場合、当該HDR入力画像D10における画素値(画像の表示輝度に対応する各画素の値:gradation value)に基づいて、各エリアに対応した光源の発光輝度値を含む輝度値データD11を算出する。輝度値データD11は、バックライト110に含まれる複数の光源それぞれの発光輝度値を表す情報である。立体画像表示装置1は、HDR入力画像D10および輝度値データD11に基づいて、液晶パネルデータD13を補正する。液晶パネルデータD13は、液晶パネル20の透過率を表す情報であって、例えば、HDR入力画像の画素ごとに、当該画素に対応した位置の当該バックライト110に含まれる複数の光源の発光輝度を考慮して見積られた液晶パネル20の透過率を表す情報である。
図4は、ローカルディミング方式によるバックライト制御および液晶パネル画素の透過率制御について説明するための図である。ローカルディミング制御は、バックライトを複数のエリアに分割し、分割したエリアごとにバックライト110の各光源の発光輝度を入力された画像によって制御する技術である。以下、ローカルディミング方式によるバックライト制御の最小単位となる1つのエリアを、単に「エリア」と記載する。このために、バックライト110は、例えば、エリアに対応して少なくとも一つの光源を備える。立体画像表示装置1は、例えば、HDR入力画像D10を取得した場合、当該HDR入力画像D10における画素値(画像の表示輝度に対応する各画素の値:gradation value)に基づいて、各エリアに対応した光源の発光輝度値を含む輝度値データD11を算出する。輝度値データD11は、バックライト110に含まれる複数の光源それぞれの発光輝度値を表す情報である。立体画像表示装置1は、HDR入力画像D10および輝度値データD11に基づいて、液晶パネルデータD13を補正する。液晶パネルデータD13は、液晶パネル20の透過率を表す情報であって、例えば、HDR入力画像の画素ごとに、当該画素に対応した位置の当該バックライト110に含まれる複数の光源の発光輝度を考慮して見積られた液晶パネル20の透過率を表す情報である。
図5は、バックライトの輝度値データと液晶パネルデータとに基づいて表示画像を表示することを説明するための図である。立体画像表示装置1は、輝度値データD11に基づいてバックライト110を制御すると共に、補正した液晶パネルデータD13に基づいて液晶パネル20を制御することで、表示画像D14を表示することができる。
図6は、複数の光源と注目画素との関係を示す図である。ローカルディミング方式のバックライトは、バックライトを複数のエリアに分割し各エリアの光源の発光輝度を、当該エリア毎に制御するものであるので、液晶パネル20における画素は、当該画素に対応するエリア内の光源だけでなく、当該画素に対応するエリアの周囲のエリアの光源からの光の影響も受ける。したがって、液晶パネル20における注目画素の輝度は、当該注目画素の周りの複数の光源から入射される光の明るさを足し合わせることにより算出される。なお、“画素の輝度”は、当該画素に対する“画像データの画素値”に対応する輝度である。“画像データの画素値”は、“画素の輝度”に対応した値であるが、“画素の輝度”と同じ値ではなく、通常、“階調値”と呼ばれる値である。
例えば、図6に示したように、注目画素の周囲では、4つの光源10a、10b、10c、および10dが存在し、当該注目画素の輝度に影響を及ぼすものとする。光源10aの発光輝度をLa、光源10bの発光輝度をLb、光源10cの発光輝度をLc、光源10dの発光輝度をLdとするものとする。また、注目画素の輝度への影響の度合い、すなわち、重みは、4つの光源10a、10b、10c、および10dに対して、w_ij_a、w_ij_b、w_ij_c、w_ij_dとするものとする。この場合、注目画素Xijのバックライト110から受ける光から見積もられる総輝度(影響)L_back_ijは、下記の式1より表される。
L_back_ij=Σw_ij_k×Lk (式1)
上記の式1において、k=a, b, c, dである。
L_back_ij=Σw_ij_k×Lk (式1)
上記の式1において、k=a, b, c, dである。
また、立体画像表示装置1に入力されたHDR入力画像における注目画素の画素値に対応する輝度をL_ijとすると、注目画素における液晶パネル20の透過率T_ijは、下記の式2により表される。
T_ij=L_ij/L_back_ij×100[%] (式2)
立体画像表示装置1は、注目画素に対応する液晶パネル20の透過率がT_ijとなるように、当該注目画素に対応する電極間電圧を制御する。
T_ij=L_ij/L_back_ij×100[%] (式2)
立体画像表示装置1は、注目画素に対応する液晶パネル20の透過率がT_ijとなるように、当該注目画素に対応する電極間電圧を制御する。
さらに、バックライト110における各光源の発光輝度は、例えば、各光源の各光源からの発光輝度が影響を及ぼす範囲にある近傍画素におけるHDR入力画像の当該近傍画素の画素値に対応する輝度の平均に比例させる。例えば、ある光源に対して、当該光源の発光輝度が影響を及ぼす範囲にある近傍画素におけるHDR入力画像に白色画像が多い場合、当該光源の発光輝度を高く制御し、ある光源に対して、当該光源の発光輝度が影響を及ぼす範囲にある近傍画素におけるHDR入力画像に黒色画像が多い場合、当該光源の発光輝度を低く制御する。従って、注目画素に対応する光源の発光輝度は、注目画素の周りに存在する画素の画素値の総和が高いほど、高く、注目画素の周りに存在する画素の画素値の総和が低いほど、低い、こととなる。
(ローカルディミング方式の液晶ディスプレイを使った場合の立体画像表示装置1の構成例)
図7は、ローカルディミング方式の液晶ディスプレイを使った場合の立体画像表示装置における表示制御装置の一例を示すブロック図である。立体画像表示装置1は、表示制御装置100を備える。表示制御装置100は、少なくともバックライト10および液晶パネル20を制御する。表示制御装置100は、例えば、映像入力処理部110と、映像オブジェクト処理部120と、左右画像合成・エリア統合処理部130と、バックライト制御部140と、液晶パネルデータ補正部150とを備える。映像入力処理部110、映像オブジェクト処理部120、左右画像合成・エリア統合処理部130、バックライト制御部140、および液晶パネルデータ補正部150のそれぞれは、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め立体画像表示装置1のフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいが、これに限定されず、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
図7は、ローカルディミング方式の液晶ディスプレイを使った場合の立体画像表示装置における表示制御装置の一例を示すブロック図である。立体画像表示装置1は、表示制御装置100を備える。表示制御装置100は、少なくともバックライト10および液晶パネル20を制御する。表示制御装置100は、例えば、映像入力処理部110と、映像オブジェクト処理部120と、左右画像合成・エリア統合処理部130と、バックライト制御部140と、液晶パネルデータ補正部150とを備える。映像入力処理部110、映像オブジェクト処理部120、左右画像合成・エリア統合処理部130、バックライト制御部140、および液晶パネルデータ補正部150のそれぞれは、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め立体画像表示装置1のフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいが、これに限定されず、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
映像入力処理部110は、例えば、外部から映像データを入力するインターフェース回路である。映像入力処理部110は、入力した映像データに含まれる1フレームの画像を左眼用画像と右眼用画像とに分離する。図8は、入力画像を、左眼用画像と右眼用画像とに分離する処理の一例を示す図である。映像入力処理部110は、左眼用画像を表す左眼用画像データ、右眼用画像を表す右眼用画像データを映像オブジェクト処理部120に出力する。なお、映像データの映像フォーマットは、例えば、60Hzで入力された映像データの1フレーム分の画像の左側領域に左眼用画像が表示され、当該画像の右側領域に右眼画像が表示されるようなフォーマットであってよいが、これに限定されない。例えば、表示画像と同様に、左眼用画像が偶数ドットに割り当てられ、右眼用画像が奇数ドットに割り当てられているフォーマットであってよい。
映像オブジェクト処理部120は、左眼用画像データおよび右眼用画像データに基づいて、左眼用画像と右眼用画像との双方に含まれる映像オブジェクトの同一性を判定する。映像オブジェクトとは、表示オブジェクトの一例であり、映像データに含まれる背景や物体などの映像により表示される単位を表す。映像オブジェクト処理部120は、映像オブジェクト処理部120は、例えば、パターンマッチングにより同一の映像オブジェクトを認識してもよいが、これに限定されず、画像処理の様々な方法を用いてよい。映像オブジェクト処理部120は、同一の映像オブジェクトにおける左眼用画像内の画素と右眼用画像内の画素とを紐付けする。
映像オブジェクト処理部120は、紐付けられた左眼用画像内の画素および右眼用画像内の画素の奥行きを推定する。映像オブジェクト処理部120は、例えば、左眼用画像における映像オブジェクトの画像内位置と、右眼用画像における映像オブジェクトの画像内位置とのズレにより、奥行きを推定する。映像オブジェクト処理部120は、紐付けられた左眼用画像内の画素と右眼用画像内の画素に、奥行き情報を紐付ける。映像オブジェクト処理部120は、左眼用画像データ、右眼用画像データ、紐付けられた左眼用画像内の画素と右眼用画像内の画素とを表す情報、および奥行き情報を、左右画像合成・エリア統合処理部130に出力する。
左右画像合成・エリア統合処理部130は、左眼用画像データおよび右眼用画像データのそれぞれを、液晶パネル20に表示させる1フレームの画像データとして配置する合成処理を行う。左右画像合成・エリア統合処理部130は、合成後の画像データをバックライト制御部140に出力する。また、左右画像合成・エリア統合処理部130は、ローカルディミング制御における制御単位の決定を行う。具体的に、左右画像合成・エリア統合処理部130は、紐付けられた左眼用画像内の画素と右眼用画像内の画素とを表す情報、および奥行き情報に基づいて、エリアを統合する処理を行う。さらに、左右画像合成・エリア統合処理部130は、エリアを統合する処理が行われた結果としてのエリア分割情報をバックライト制御部140に出力する。エリア分割情報は、例えば、ローカルディミング制御における制御単位を表す情報である。すなわち、バックライト制御の最小単位は1つのエリアであるが、複数のエリアが一つに統合された場合、エリア分割情報は、当該複数のエリアを一つの制御単位として紐付けするための情報である。
図9は、エリアを統合する処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、左右画像合成・エリア統合処理部130は、左眼用画像と右眼用画像とで同一と判定された映像オブジェクトであって、左眼用画像と右眼用画像とで共通する映像オブジェクトを一つ選択する(ステップS100)。次に、左右画像合成・エリア統合処理部130は、選択した映像オブジェクトの奥行き情報に基づいて、映像オブジェクトが表示面(基準面)よりも手前側に表示されるものであるか否かを判定する(ステップS102)。左右画像合成・エリア統合処理130は、映像オブジェクトが表示面よりも手前側に表示される場合(ステップS102:YES)、ステップS104に処理を進める。左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトが表示面よりも手前側に表示されない場合(ステップS102:NO)、ステップS108に処理を進める。
ステップS104において、左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトに対応するエリアが複数であるか否かを判定する。左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトの画面内の位置と、各エリアの位置とを比較することで、映像オブジェクトに対応するエリアを認識する。左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトに対応するエリアが複数である場合(ステップS104:YES)、当該複数のエリアを統合して、一つのエリアとして設定する(ステップS106)。左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトに対応するエリアが複数ではない場合(ステップS104:NO)、ステップS108に処理を進める。
ステップS108において、左右画像合成・エリア統合処理部130は、全ての映像オブジェクトを選択したか否かを判定する。左右画像合成・エリア統合処理部130は、全ての映像オブジェクトを選択していない場合、ステップS100に処理を戻す。左右画像合成・エリア統合処理部130は、全ての映像オブジェクトを選択した場合、エリア分割情報を作成する(ステップS110)。
図10は、エリアを統合する処理の一例を説明するための図である。エリアが統合されていない状態において、所定サイズの各エリアA1は、画像P中に、マトリクス状に配列される。図10(a)に示すように、画像P内に、同一の映像オブジェクトとして、右眼用画像に含まれる映像オブジェクトOBJ_Lおよび左眼用画像に含まれる映像オブジェクトOBJ_Rが存在する場合、左右画像合成・エリア統合処理部130は、映像オブジェクトOBJ_Lおよび映像オブジェクトOBJ_Rに対して、影響を及ぼす光源のある複数のエリアA1を一つのエリアA2として統合する。その結果、左右画像合成・エリア統合処理部130は、図10(b)に示すように、各エリアA1を一つの制御単位として、各エリアA1の発光輝度を制御することができる。一方、左右画像合成・エリア統合処理部130は、図10(b)に示すように、9個のエリアA1を統合した一つの統合領域A2を一つの制御単位(領域)として、統合領域A2の発光輝度を制御することができる。
具体的には、左右画像合成・エリア統合処理部130は、例えば、図10(b)に示すように、各エリアに番号を付して、制御単位を管理する。最小の制御単位としてのエリアが35個あるものとする。本実施形態を適用しない比較例のローカルディミング制御は、
35個のエリアを独立に、それぞれのエリアの発光輝度を制御する。これに対し、実施形態のローカルディミング制御は、右眼用画像と左眼用画像とに共通するオブジェクトの奥行きが表示面よりも手前になる場合、当該オブジェクトに対応する9個のエリアとしてのエリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26を、一つの制御単位(統合領域A2)に統合して、当該統合された統合領域A2の発光輝度を制御する。統合されていないエリアは、エリアごとに独立して発光輝度を制御する。
35個のエリアを独立に、それぞれのエリアの発光輝度を制御する。これに対し、実施形態のローカルディミング制御は、右眼用画像と左眼用画像とに共通するオブジェクトの奥行きが表示面よりも手前になる場合、当該オブジェクトに対応する9個のエリアとしてのエリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26を、一つの制御単位(統合領域A2)に統合して、当該統合された統合領域A2の発光輝度を制御する。統合されていないエリアは、エリアごとに独立して発光輝度を制御する。
バックライト制御部140は、例えば、エリア1の発光輝度を制御する場合、エリア1に含まれる画素に対して、画像データの各画素の画素値に対応する輝度を平均して得られる値に比例した値輝度をエリア1の発光輝度値として算出する。バックライト制御部140は、算出したエリア1の発光輝度値となるように、エリア1に影響を及ぼす光源の発光輝度を制御する。バックライト制御部140は、例えば、9個のエリアが統合された統合領域A2の発光輝度を制御する場合、エリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26に含まれる画素に対して、画像データの各画素の画素値に対応する輝度を平均して得られる値に比例した値を統合領域A2の発光輝度値として算出する。バックライト制御部140は、算出した統合領域A2の発光輝度値となるように、統合領域A2に影響を及ぼす光源の発光輝度を制御する。この結果、エリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26の光源の発光輝度は同一となり、したがって、エリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26に対応する液晶パネル20の画素の透過率は、エリア10、11、12、17、18、19、24、25、および26に対応する液晶パネル20の画素の画像データが同じであれば、同じ透過率に見積られる。
また、本例では、一つのエリアに統合するA2は、一つに限っているが、複数個存在する場合でも、それぞれのA2をそれぞれ一つのエリアとして、同様にそれぞれ同じ発光輝度に制御することができる。
また、一つに統合される複数のエリアは、画像毎にその画像により決められ、表示画像毎に制御される。
また、一つに統合される複数のエリアは、画像毎にその画像により決められ、表示画像毎に制御される。
バックライト制御部140は、左右画像合成・エリア統合処理部130から出力された合成後の画像データおよびエリア分割情報を左右画像合成・エリア統合処理部130から入力する。図11は、合成後の画像データの一例を示す図である。バックライト制御部140は、エリア分割情報に基づいて、各エリア、および統合された一つの制御単位(領域)に対応する光源を特定する。バックライト制御部140は、画像データに基づいて、特定した光源の発光輝度値を決定する。バックライト制御部140は、決定した発光輝度値に相当する輝度値データをバックライト10の各光源に出力する。これにより、バックライト制御部140は、各光源の発光輝度を調整する。
本制御により、左右で同一な映像オブジェクト内の画素の輝度が一定となる。
本制御により、左右で同一な映像オブジェクト内の画素の輝度が一定となる。
液晶パネルデータ補正部150は、画像データに基づいて液晶パネルデータを作成し、作成した液晶パネルデータをバックライトの各光源の輝度値データに基づいて補正する。液晶パネルデータ補正部150は、補正した液晶パネルデータを液晶パネル20に出力する。これにより、液晶パネルデータ補正部150は、液晶パネル20の透過率を画素ごとに調整する。
なお、上述した図10およびその説明において、右眼用画像と左眼用画像とに共通する表示オブジェクトが一つの場合について説明したが、右眼用画像と左眼用画像とに共通する表示オブジェクトが複数存在する場合には、左右画像合成・エリア統合処理部130は、統合領域A2を複数設定する。
また、液晶ディスプレイに動画像を表示させる場合において、右眼用画像と左眼用画像とに共通する表示オブジェクトの大きさが変化する場合、左右画像合成・エリア統合処理部130は、当該大きさの変化に応じて統合領域A2も変化させる。
(第1の実施形態の効果)
以上説明したように、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、複数の光源と、光源により発せされた光の透過率を変化させる液晶パネル20と、液晶パネル20を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるパララックスバリア30と、表示面に表示される同一の表示オブジェクトに対応する画素に影響を及ぼすバックライトの複数のエリアを1つのエリアに統合し、その他のエリアも含めエリア毎に、バックライト10の各光源の発光輝度を制御する。さらに、前記バックライトの各光源の発光輝度値に基づいて、表示面における画素の輝度が所望の輝度になるように、液晶パネル20の透過率を画素ごとに制御する制御部(100)と、を備える。これにより、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、同一の表示オブジェクトの画素に対応する複数のエリアを一つの統合領域にすることにより、統合領域内の液晶パネル20の画素への発光輝度の影響がムラなく均一となるため、液晶パネル20の透過率の制御ムラを抑制することができ、表示面における画像の輝度ムラを抑制することができる。この結果、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、パララックスバリア方式で立体画像を表示するローカルディミング方式の液晶ディスプレイにおいて、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。
以上説明したように、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、複数の光源と、光源により発せされた光の透過率を変化させる液晶パネル20と、液晶パネル20を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるパララックスバリア30と、表示面に表示される同一の表示オブジェクトに対応する画素に影響を及ぼすバックライトの複数のエリアを1つのエリアに統合し、その他のエリアも含めエリア毎に、バックライト10の各光源の発光輝度を制御する。さらに、前記バックライトの各光源の発光輝度値に基づいて、表示面における画素の輝度が所望の輝度になるように、液晶パネル20の透過率を画素ごとに制御する制御部(100)と、を備える。これにより、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、同一の表示オブジェクトの画素に対応する複数のエリアを一つの統合領域にすることにより、統合領域内の液晶パネル20の画素への発光輝度の影響がムラなく均一となるため、液晶パネル20の透過率の制御ムラを抑制することができ、表示面における画像の輝度ムラを抑制することができる。この結果、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、パララックスバリア方式で立体画像を表示するローカルディミング方式の液晶ディスプレイにおいて、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。
図12は、第1の実施形態の本実施形態の効果を説明するための入力画像が入力された場合のバックライトの各エリアの発光輝度を説明するための図である。図12(a)は、パララックスバリア30無しで、液晶パネル20に表示された画像を示す図である。図12(b)は、比較例において、従来のローカルディミング制御方法によりバックライトを制御した場合の各エリアの発光輝度を示す図である。図12(c)は、第1の実施形態のローカルディミング制御方法によりバックライトを制御した場合の統一されたエリアを含む各エリアの発光輝度を示す図である。なお、図12は、説明のため、画素を大きく表している。図13は、第1の実施形態の効果を説明するための図である。
比較例の立体画像表示装置は、各エリアに対応する光源の発光輝度を、右眼用画像と左眼用画像が合成された一つの画像、つまり、図11の合成画像のような一つの画像として、従来のローカルディミング制御方法、つまり、予め決められたバックライトのエリア分割において、それぞれのエリアの光源が影響を及ぼす範囲の画素に対する画像の画素値に対応する輝度より、各光源の発光輝度を制御する方法によって決定し、各エリアに対応する光源の発光輝度値に基づいて液晶パネルの透過率を決定する。図12(a)に示すように、比較例の立体画像表示装置において、右眼用画素の周りの画素は、丸画像内のグレー色であり、右眼用画素に寄与する各光源の発光輝度は、高く見積られる。これに対し、右眼用画素に対応する左眼用画素の周りの右眼用画素は、背景画像の黒色となっているため、左眼用画素に寄与する各光源の発光輝度は、低く見積られる。このため、各光源の発光輝度は、図12(b)に示すように、右眼用画像と左眼用画像とが重複するエリアA11において高くなり、当該エリアA11の周りのエリアA12において、低くなる。
液晶パネル20は、表示画素の輝度が映像データの各画素値に対応する輝度になるように、表示画素に影響を及ぼす各光源からの光から見積もられる輝度の総和から、表示画素に対応する画素の透過率が制御される。図13(a)に示すように、グレー色の丸画像の映像データが示す丸画像内の画素値は、一様な輝度を表すが、バックライト10の光源の発光輝度が高いエリアに対応する液晶パネル20の透過率は低く、バックライト10の光源の発光輝度が低いエリアに対応する液晶パネル20の透過率が高くなるように液晶パネルデータ補正部で制御され、表示面上の輝度は、映像データが示す画素値に対応する輝度になるよう制御される。しかしながら、液晶パネルの透過率は、連続的に制御することは不可能で、また制御できる範囲も限られているため、それぞれの領域で少しずつ表示面上の輝度が変化している。パララックスバリア30を介して表示画像を観察すると、少しずつ変化している輝度の変化が左右の画面が混ざることにより、不自然な輝度の変化となるため、図13(b)に示すように、一様にグレー色の丸画像にムラができてしまう。
パララックスバリア方式により立体画像としての丸画像を表示させる場合において、左眼用画素と右眼用画素とが並ぶことになり、当該隣り合う画素同士は、映像オブジェクトの同一部分ではない場合が多い。図3に示したように、表示面よりも手前に物体o2がある場合、左眼用画像に含まれる物体o2中のある画素と隣り合う画素は、右眼用画像の背景となり、右眼用画像の物体中のある画素に隣り合う画素は、左眼用画像の背景となっている。したがって、右眼用画像または左眼用画像における物体に対応する画素であって、逆の画像における背景に対応する画素は、物体の映像データの画素値に対応する輝度値が決定されても、背景の映像データの画素値に対応する輝度により、当該決定されたバックライトのそれぞれの光源の発光輝度が変化する。したがって、比較例の立体画像表示装置は、丸画像が一様のグレー色であるのに、丸画像内の右眼用画素と左眼用画素で液晶パネル20の透過率が異なってしまう。加えて、液晶パネルの透過率は、離散的で非線形的にしか制御できず、また制御できる範囲も限られている。この結果、図13(a)に示す一様なグレー階調の輝度である丸画像を表示させたくても、図13(b)のように丸画像の中央部の輝度が高く、丸画像の端部の輝度が低くなってしまう。
また、パララックスバリア方式の三次元表示の場合において、表示される物体の奥行きによって、右眼用画像における物***置と左眼用画像における物***置とが異なる場合、図3に示したように、表示面と物体の奥行き(飛び出し)の視差の分だけずれて、表示面に物体画像が表示される。図3に示したように、二次元画像に比べて三次元画像を表示した場合に、表示面に対する視線の角度が大きくなるため、視野角特性を受けやすくなることも、ムラを見えやすくする原因となっている。
これに対し、第1の実施形態の立体画像表示装置1は、表示面に表示される同一の表示オブジェクトに対応する液晶パネル20の画素に影響を及ぼすバックライトエリアを一つのエリアに統一し、その他のエリアも含めて、エリアごとに各光源の発光輝度を制御し、さらに、その各光源の発光輝度値に基づいて、液晶パネルデータ補正部において、液晶パネル20上の画素の透過率を画素ごとに制御する。これにより、第1の実施形態の立体画像表示装置1は、均一輝度を表示させる丸画像データの画素値に対応する画素における液晶パネル20の画素の透過率を同じ値に制御でき、図12(c)に示すように、丸画像の全体において表示面上の輝度の相違を抑制することができる。この結果、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。すなわち、第1の実施形態の立体画像表示装置1によれば、図13(c)のように丸画像の中央部と端部とで輝度差を抑制した画像を表示させることができる。
(第2の実施形態)
図14は、第2の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。第2の実施形態の立体画像表示装置1Aは、パララックスバリア30を制御する中央表示制御部160を備える点で、第1の実施形態の立体画像表示装置1とは異なる。以下、この点を中心に説明する。
図14は、第2の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。第2の実施形態の立体画像表示装置1Aは、パララックスバリア30を制御する中央表示制御部160を備える点で、第1の実施形態の立体画像表示装置1とは異なる。以下、この点を中心に説明する。
中央表示制御部160は、例えば、CPUなどのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA、GPUなどのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。中央表示制御部160は、例えば、ユーザの操作に基づいて、二次元画像を表示させるか三次元画像を表示するかを判定するが、これに限定されない。中央表示制御部160は、映像データの種類に基づいて二次元画像を表示させるか三次元画像を表示するかを判定してよい。
中央表示制御部160は、立体画像表示装置1Aが二次元映像を表示する場合、パララックスバリア30によりバリアラインを表示させず、パララックスバリア30の全面を透明に表示する。パララックスバリア30は、バリアラインを表示させないバリア制御信号が供給された場合に、バリアラインを表示させない。中央表示制御部160は、立体画像表示装置1Aが三次元映像を表示する場合、パララックスバリア30によりバリアラインを表示させる。パララックスバリア30は、バリアラインを表示させるバリア制御信号が供給された場合に、バリアラインを表示させる。
映像オブジェクト処理部120は、バリアラインを表示させないバリア制御信号が供給された場合に、左眼用画像データ、右眼用画像データ、オブジェクト情報、および奥行き情報に代えて、二次元画像を表示させるための画像データを左右画像合成・エリア統合処理部130に出力する。
以上説明したように、第2の実施形態の立体画像表示装置1Aによれば、三次元画像を表示させる場合、第1の実施形態と同様に、パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合で、ローカルディミング制御を行うバックライトを備えた液晶ディスプレイにおいて、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。
(第3の実施形態)
図15は、第3の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。第3の実施形態の立体画像表示装置1Bは、ユーザの眼の位置を検出するための情報を取得するセンサ200を備え、センサ200の検出結果に基づいてバリアラインを移動させる点で、第1および第2の実施形態とは異なる。以下、この点を中心に説明する。
図15は、第3の実施形態における立体画像表示装置の構成例を示す図である。第3の実施形態の立体画像表示装置1Bは、ユーザの眼の位置を検出するための情報を取得するセンサ200を備え、センサ200の検出結果に基づいてバリアラインを移動させる点で、第1および第2の実施形態とは異なる。以下、この点を中心に説明する。
センサ200は、例えば、小型カメラである。センサ200は、例えば、立体画像表示装置1Bの筐体に備えられ、立体画像表示装置1Bに表示された映像を視聴するユーザの眼を含む領域を撮像する。センサ200は、撮像した映像を、中央表示制御部160に出力する。中央表示制御部160は、センサ200から取得した映像に基づいて、ユーザの眼の位置を検出する。中央表示制御部160は、検出した位置でユーザが表示面を見た場合に、左眼用画像をユーザの左眼のみで視認させ、右眼用画像をユーザの右眼のみで視認させるように、バリアラインの位置を制御する。中央表示制御部160は、バリアラインの位置を制御するためにバリア制御信号を生成し、パララックスバリア30に供給する。パララックスバリア30は、バリア制御信号に従って、バリアラインを移動させる。
なお、中央表示制御部160は、第2の実施形態のように、立体画像表示装置1Aが二次元映像を表示する場合、パララックスバリア30によりバリアラインを表示させず、パララックスバリア30の全面を透明に表示してよい。中央表示制御部160は、立体画像表示装置1Aが三次元映像を表示する場合、ユーザの視線に基づいてパララックスバリア30によりバリアラインの位置を調整して、バリアラインを表示させる。
中央表示制御部160は、ユーザの眼の位置に基づいて、左眼用画像および右眼用画像の配置を調整するための情報を映像オブジェクト処理部120に出力する。中央表示制御部160は、例えば、ユーザの眼の位置に基づいて、バリアラインを基準位置からずらした場合に、バリアラインのずれ量を表す情報を生成し、当該情報を映像オブジェクト処理部120に出力する。映像オブジェクト処理部120は、バリアラインのずれ量に基づいて、左眼用画像および右眼用画像の配置を調整する。
以上説明したように、第3の実施形態の立体画像表示装置1Bによれば、三次元画像を表示させる場合、第1の実施形態と同様に、パララックスバリア方式で立体画像を表示する場合で、ローカルディミング制御を行うバックライトを備えた液晶ディスプレイにおいて、立体画像内の輝度ムラを抑制することができる。
なお、本発明は次の態様でも実施することができる。
(1)複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する制御部と、
を備える立体画像表示装置。
(1)複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する制御部と、
を備える立体画像表示装置。
(2)前記制御部は、前記複数の光源のうち前記右眼用画像および前記左眼用画像において共通する表示オブジェクトに対応する前記透過部における画素群に輝度の影響をおよぼす光源が配置されるエリアを一つの統合したエリアとして、当該統合したエリアの光源の発光輝度が均一になるように制御し、前記統合したエリア以外のエリアの光源の発光輝度を、前記統合したエリアから独立して、エリアごとに発光輝度が均一になるように制御する、
(1)に記載の立体画像表示装置。
(1)に記載の立体画像表示装置。
(3)前記制御部は、
前記入力画像を、右眼用画像と左眼用画像とに分離する映像入力処理部と、
前記映像入力処理部により分離された前記右眼用画像と前記左眼用画像とで共通するオブジェクトを認識する映像オブジェクト処理部と、
前記右眼用画像、前記左眼用画像、前記映像オブジェクト処理部により認識された前記オブジェクトに関する情報に基づいて、前記照明部のエリアを分割し、前記右眼用画像と前記左眼用画像とを合成した合成画像データを生成する左右画像合成・エリア統合処理部と、
前記右眼用画像に含まれるオブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアと、当該右眼用画像に対応する前記左眼用画像に含まれる表示オブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアとを一つの同じエリアとして、当該エリアの光源の発光輝度がエリア内で均一となるように、前記複数の光源をエリアごとに制御するバックライト制御部と、
前記合成画像データ、前記バックライト制御部により制御された各光源の発光輝度値に基づいて、前記透過部の画素の透過率を画素ごとに制御する液晶パネルデータ補正部と、
を備える(1)または(2)に記載の立体画像表示装置。
前記入力画像を、右眼用画像と左眼用画像とに分離する映像入力処理部と、
前記映像入力処理部により分離された前記右眼用画像と前記左眼用画像とで共通するオブジェクトを認識する映像オブジェクト処理部と、
前記右眼用画像、前記左眼用画像、前記映像オブジェクト処理部により認識された前記オブジェクトに関する情報に基づいて、前記照明部のエリアを分割し、前記右眼用画像と前記左眼用画像とを合成した合成画像データを生成する左右画像合成・エリア統合処理部と、
前記右眼用画像に含まれるオブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアと、当該右眼用画像に対応する前記左眼用画像に含まれる表示オブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアとを一つの同じエリアとして、当該エリアの光源の発光輝度がエリア内で均一となるように、前記複数の光源をエリアごとに制御するバックライト制御部と、
前記合成画像データ、前記バックライト制御部により制御された各光源の発光輝度値に基づいて、前記透過部の画素の透過率を画素ごとに制御する液晶パネルデータ補正部と、
を備える(1)または(2)に記載の立体画像表示装置。
(4)前記制御部は、前記映像オブジェクトが基準面よりユーザ側に視認される映像オブジェクトである場合、当該映像オブジェクトごとにエリアを統合し、統合したエリアの光源の発光輝度がエリアごとに均一になるように制御する、
(1)から(3)のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
(1)から(3)のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
(5)前記入力画像が立体画像である場合、前記透過部を透過した光をバリアし、前記入力画像が立体画像ではない場合、透過部を透過した光をバリアしない、ように前記バリア部を制御する、中央表示制御部を備える、
(1)から(3)のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
(1)から(3)のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
(6)ユーザを検出するセンサを備え、
前記制御部は、前記センサにより検出された結果に基づいて、前記透過部を透過した光をバリアする位置を変更するように前記バリア部を制御する、
(4)に記載の立体画像表示装置。
前記制御部は、前記センサにより検出された結果に基づいて、前記透過部を透過した光をバリアする位置を変更するように前記バリア部を制御する、
(4)に記載の立体画像表示装置。
(7)複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイの表示方法であって、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する、
を備える液晶ディスプレイの表示方法。
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイの表示方法であって、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する、
を備える液晶ディスプレイの表示方法。
(8) 複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイのプログラムであって、
前記液晶ディスプレイのコンピュータに、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割させるとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御させる、
を備える液晶ディスプレイのプログラム。
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイのプログラムであって、
前記液晶ディスプレイのコンピュータに、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割させるとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御させる、
を備える液晶ディスプレイのプログラム。
なお、本発明の一態様における表示制御装置100において動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる上記の各実施形態や変形例で示した機能を実現するように、1つ、または複数の、CPU等のプロセッサを制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)であっても良い。そして、これらの各装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、フラッシュメモリやHDD等の各種ストレージに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行われても良い。
なお、上述した各実施形態や変形例における表示制御装置100それぞれの一部又は全部を1つ、または複数のプロセッサを備えたコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、表示制御装置100に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した各実施形態や変形例における表示制御装置100のそれぞれの一部、又は全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよいし、チップセットとして実現してもよい。また、上述した各実施形態や変形例における表示制御装置100の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法は、LSIに限らず専用回路、および/または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、この発明の一態様として各実施形態や変形例に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は各実施形態や変形例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明の一態様は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態や変形例に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
例えば、上記各実施形態や各変形例の一部または全部を組み合わせることで本発明の一態様を実現してもよい。
1、1A、1B…立体画像表示装置、10…バックライト、20…液晶パネル、30…パララックスバリア100…表示制御装置、110…映像入力処理部、120…映像オブジェクト処理部、130…表示演算部、140…バックライト制御部、150…液晶パネルデータ補正部、160…中央表示制御部、200…センサ
Claims (8)
- 複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する制御部と、
を備える立体画像表示装置。 - 前記制御部は、前記複数の光源のうち前記右眼用画像および前記左眼用画像において共通する映像オブジェクトに対応する前記透過部における画素群に輝度の影響をおよぼす光源が配置されるエリアを一つの統合したエリアとして、当該統合したエリアの光源の発光輝度が均一になるように制御し、前記統合したエリア以外のエリアの光源の発光輝度を、前記統合したエリアから独立して、エリアごとに発光輝度が均一になるように制御する、
請求項1に記載の立体画像表示装置。 - 前記制御部は、
前記入力画像を、右眼用画像と左眼用画像とに分離する映像入力処理部と、
前記映像入力処理部により分離された前記右眼用画像と前記左眼用画像とで共通する映像オブジェクトを認識する映像オブジェクト処理部と、
前記右眼用画像、前記左眼用画像、前記映像オブジェクト処理部により認識された前記オブジェクトに関する情報に基づいて、前記照明部のエリアを分割し、前記右眼用画像と前記左眼用画像とを合成した合成画像データを生成する左右画像合成・エリア統合処理部と、
前記右眼用画像に含まれるオブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアと、当該右眼用画像に対応する前記左眼用画像に含まれる表示オブジェクトに対応する前記透過部の画素に影響を及ぼすエリアとを一つの同じエリアとして、当該エリアの光源の発光輝度がエリア内で均一となるように、前記複数の光源をエリアごとに制御するバックライト制御部と、
前記合成画像データ、前記バックライト制御部により制御された各光源の発光輝度値に基づいて、前記透過部の画素の透過率を画素ごとに制御する液晶パネルデータ補正部と、
を備える請求項1に記載の立体画像表示装置。 - 前記制御部は、前記映像オブジェクトが基準面よりユーザ側に視認される映像オブジェクトである場合、当該映像オブジェクトごとにエリアを統合し、統合したエリアの光源の発光輝度がエリアごとに均一になるように制御する、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。 - 前記入力画像が立体画像である場合、前記透過部を透過した光をバリアし、前記入力画像が立体画像ではない場合、透過部を透過した光をバリアしない、ように前記バリア部を制御する、中央表示制御部を備える、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。 - ユーザを検出するセンサを備え、
前記制御部は、前記センサにより検出された結果に基づいて、前記透過部を透過した光をバリアする位置を変更するように前記バリア部を制御する、
請求項4に記載の立体画像表示装置。 - 複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイの表示方法であって、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割するとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御する、
を備える液晶ディスプレイの表示方法。 - 複数の光源が配置された照明部と、
入力画像に基づいて前記照明部から到来する光を画素ごとに透過する透過部であって、前記画素ごとに光の透過率を変化させる透過部と、
前記透過部を透過した光を右眼用画像および左眼用画像として視認させるバリア部と、を備える液晶ディスプレイのプログラムであって、
前記液晶ディスプレイのコンピュータに、
前記入力画像に基づいて前記照明部のエリアを分割させるとともに、前記エリアには前記複数の光源のうち少なくとも1つの光源が含まれ、前記エリアごとに前記光源の発光輝度を制御させる、
を備える液晶ディスプレイのプログラム。
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US7119786B2 (en) * | 2001-06-28 | 2006-10-10 | Intel Corporation | Method and apparatus for enabling power management of a flat panel display |
US7348957B2 (en) * | 2003-02-14 | 2008-03-25 | Intel Corporation | Real-time dynamic design of liquid crystal display (LCD) panel power management through brightness control |
JP2006047507A (ja) | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Sharp Corp | 表示装置及び表示方法 |
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WO2011040021A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パナソニック株式会社 | 表示装置および表示方法 |
EP2328353B1 (en) * | 2009-11-30 | 2020-10-28 | III Holdings 6, LLC | 3D display |
US20110157322A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-06-30 | Broadcom Corporation | Controlling a pixel array to support an adaptable light manipulator |
KR20110133733A (ko) * | 2010-06-07 | 2011-12-14 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이장치 및 그 구동방법 |
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TW201232039A (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-01 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | Stereoscopic display device with changeable barrier patterns |
KR20120114022A (ko) * | 2011-04-06 | 2012-10-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 |
KR20120139410A (ko) * | 2011-06-17 | 2012-12-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 |
JP2013012980A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Sony Corp | 表示制御回路及びプロジェクタ装置 |
KR20130062612A (ko) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 |
KR20130063372A (ko) * | 2011-12-06 | 2013-06-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 3차원 영상 표시 장치 |
KR20130104522A (ko) * | 2012-03-14 | 2013-09-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광원 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치 |
DE102012024521B4 (de) * | 2012-09-19 | 2018-11-08 | Lg Display Co., Ltd. | Autostereoskopische Anzeige und deren Steuerverfahren |
US9118890B2 (en) * | 2012-11-09 | 2015-08-25 | Samsung Display Co., Ltd. | 3D display |
KR101981530B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2019-05-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체영상 표시장치와 그 구동방법 |
WO2015141350A1 (ja) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | シャープ株式会社 | ミラーディスプレイ及び電子機器 |
KR20170031223A (ko) * | 2014-07-31 | 2017-03-20 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 표시 장치, 표시 장치의 제어 방법 및, 프로그램을 갖는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 |
KR102285258B1 (ko) * | 2014-12-31 | 2021-08-04 | 삼성전자주식회사 | 무안경 3d 방식의 디스플레이 장치 및 이의 광원 구동 방법 |
US10460641B2 (en) * | 2015-05-28 | 2019-10-29 | Lg Display Co., Ltd. | Image processing circuit and display device using the histogram analyzer to perform a differential shift and extension shift of image data gray level to adjust gray level respect to the brightness image level |
CN105336298B (zh) * | 2015-11-13 | 2019-01-11 | 合一智能科技(深圳)有限公司 | 液晶显示器及其亮度调节方法和装置 |
US20180359463A1 (en) * | 2015-12-28 | 2018-12-13 | Sony Corporation | Information processing device, information processing method, and program |
KR102662883B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2024-05-03 | 레이아 인코포레이티드 | 무안경 입체 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 |
US20190035364A1 (en) * | 2016-02-26 | 2019-01-31 | Sony Corporation | Display apparatus, method of driving display apparatus, and electronic apparatus |
KR102483086B1 (ko) * | 2016-03-21 | 2022-12-29 | 엘지전자 주식회사 | 영상표시장치 |
US10547832B2 (en) * | 2016-05-18 | 2020-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, method, and storage medium for executing gradation on stereoscopic images |
CN106291957A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种视差挡板、显示装置及其制造方法 |
US10477192B2 (en) * | 2016-09-14 | 2019-11-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display system and electronic device |
US10380950B2 (en) * | 2016-09-23 | 2019-08-13 | Novatek Microelectronics Corp. | Method for reducing motion blur and head mounted display apparatus |
CN107680542B (zh) | 2017-11-21 | 2020-09-04 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种分区背光控制方法及其装置 |
US11036062B2 (en) * | 2018-02-02 | 2021-06-15 | Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America | Display with parallax barriers |
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